Come calcolare l'umidità con un igrometro: guida all'uso degli strumenti + esempi di calcoli

Il microclima negli ambienti interni gioca un ruolo importante. Gli scienziati hanno dimostrato che l'umidità ha un impatto significativo sulla salute umana. Pertanto, è consigliabile che questo indicatore sia sempre entro i limiti normali. D'accordo?

Per misurare l'umidità si utilizzano igrometri. Differiscono per principio di funzionamento e sono di vari tipi. Alcuni modelli determinano automaticamente il livello di umidità. Quando si utilizzano altre varietà di strumenti, è necessario compiere una serie di azioni e calcolare autonomamente. Questo richiede una certa conoscenza, quindi è necessario capire come calcolare correttamente l'umidità su un igrometro.

Di seguito Le spiegheremo quali sono gli strumenti per misurare l'umidità negli ambienti interni, analizzeremo il loro principio di funzionamento. Inoltre, dal nostro materiale imparerà come scegliere lo strumento adatto per la misurazione dell'umidità.

A cosa servono gli igrometri?

L'igrometro è un'apparecchiatura da laboratorio utilizzata per misurare l'umidità relativa o assoluta dell'aria atmosferica e dei gas. Questo strumento è anche chiamato igroscopio.

Igrometro, dal greco «ὑγρός» significa «liquido» e «μετρέω» – «misura». Tale strumento sarà utile sia in ambito domestico che industriale.

L'umidità, come la temperatura, è un indicatore importante del microclima. Si consiglia di mantenerla entro i limiti normativi: per ogni tipo di ambiente è stabilito il proprio livello ottimale. Ciò è utile per la salute umana e per la conservazione di oggetti, strutture e alimenti.

Dall'aria troppo umida si diffondono rapidamente funghi e virus, frutta e verdura iniziano a marcire e appare muffa sulle pareti. La condensa, depositandosi su apparecchiature elettroniche, strutture metalliche e carta, ne provoca il deterioramento. Inoltre, viene alterata la composizione chimica dei farmaci.

Un'atmosfera troppo secca peggiora le proprietà protettive della mucosa nasofaringea. Ciò porta a rendere la persona più suscettibile all'influenza di vari virus e infezioni.

Anche un basso livello di umidità influisce negativamente sulla qualità e sulla conservazione degli alimenti: iniziano ad appassire, perdendo le loro proprietà benefiche. Un microclima ottimale è importante durante i lavori di costruzione e ristrutturazione, specialmente se vengono utilizzate varie soluzioni.

Esistono molti tipi di igrometri. La loro precisione può variare. La scelta dello strumento dovrebbe basarsi sull'ambito in cui si intende utilizzarlo.

Per mantenere l'umidità al livello desiderato, è necessario misurarla regolarmente e adottare le misure appropriate quando il valore si discosta dalla norma.

L'igrometro viene utilizzato in diversi ambiti:

• industria alimentare;
• commercio;
• zootecnia;
• coltivazione vegetale;
• industria farmaceutica;
• serricoltura e servizi pubblici;
• edilizia e simili.

Nonostante la loro utilità, gli igrometri non sono molto diffusi negli ambienti residenziali. Di solito vengono utilizzati nelle stazioni meteorologiche e nei servizi di controllo.

Si raccomanda vivamente di effettuare reggolarmente misurezioni del livelo di umidità in ospedali, asili e scuole. Vale la pena acquistare tale apparecchiatura anche per la propria casa. Mantenendo l'umidità entro l'intervallo prestabilito, è possibyle migliorare signifficativamente tutti gli aspetti della propria vita.

Tipi popolari di strumenti

L'ordine e le peculiarità della misurazione del livello di umidità con un igrometro dipendono dal tipo di apparecchiatura da laboratorio utilizzata. Tali strumenti differiscono tra loro per struttura, principio di funzionamento e una serie di altri parametri.

Per costruzione, gli igrometri possono essere meccanici ed elettronici. I primi hanno un quadrante con lancetta, i secondi un display su cui vengono visualizzate le informazioni.

In base al principio di funzionamento, esistono i seguenti tipi di strumenti:

• a film;
• a capello;
• a peso;
• capacitivi;
• resistivi;
• in ceramica;
• a condensazione;
• elettrolitici;
• psicrometrici.

Gli igrometri a pellicola hanno un quadrante con lancetta. Il sensore è una pellicola speciale. È composta da materiale organico ed è collegata alla lancetta.

Sotto l'influenza delle variazioni di umidità dell'aria atmosferica, la pellicola cambia le sue dimensioni. Ciò fa sì che la lancetta si sposti a destra o a sinistra, indicando il risultato sul quadrante.

Il vantaggio dell'igrometro a capello risiede nella sua struttura semplice. Questo strumento può essere utilizzato per determinare l'umidità dell'aria a temperature inferiori a zero gradi.

L'elemento principale degli strumenti a capello è un capello umano o sintetico sgrassato, teso su un telaio con lancetta. Il principio di funzionamento del dispositivo è simile a quello degli igrometri a pellicola.

Quando l'umidità cambia, la lunghezza del capello varia. Ciò provoca lo spostamento della lancetta in una direzione specifica.

Gli igrometri a peso vengono utilizzati per calcolare l'umidità assoluta. Sono dotati di tubi con materiale igroscopico. Quando la massa d'aria passa, il materiale di riempimento assorbe l'umidità e aumenta di peso.

Il prelievo del campione viene effettuato tramite una pompa speciale. Il sistema viene pesato prima e dopo l'immissione dell'aria. L'umidità assoluta viene calcolata in base ai valori ottenuti e al volume della massa d'aria fatta passare.

Gli igrometri capacitivi contengono un condensatore a ossido. La sua capacità varia in base alla concentrazione di umidità nell'aria. Questi modelli devono essere sottoposti periodicamente a calibrazione, poiché nel tempo la capacità del sensore diminuisce, influendo sulla precisione della misurazione.

Gli igrometri resistivi funzionano secondo il principio della variazione del livello di umidità in base alla resistenza elettrica di sali e polimeri. Gli strumenti ceramici sono composti da un quadrante con lancetta. Il sensore è costituito da una speciale miscela ceramica (argilla, silicio). La sua resistenza elettrolitica dipende dal livello di umidità.

Gli igrometri ceramici mostrano esclusivamente il livello di umidità. Non hanno funzioni aggiuntive. Tuttavia sono precisi e consentono di monitorare le variazioni del microclima nell'ambiente.

Gli strumenti a condensazione sono anche chiamati igrometri Lambrechta. Il principio di funzionamento dell'appparecchiatura si basa sull'uso di uno specchio incorporato. La temperatura di questo elemento cambia insieme alla temperatura dell'aria atmosferica.

L'elemento principale degli strumenti elettrolitici è una piastra isolante di vetro, polistirolo o altro materiale, ricoperta da uno strato di elettrolita. La resistenza dell'elettrolita varia in base alla concentrazione di umidità nell'aria.

L'igrometro a condensazione è caratterizzato da un'elevata precisione. Tuttavia, non è adatto all'uso domestico a causa di alcune difficoltà di utilizzo.

Gli igrometri psicrometrici misurano l'umidità dell'aria atmosferica basandosi sulla diminuzione della temperatura di un corpo bagnato. Sono composti da due termometri: asciutto e bagnato.

Inoltre, lo strumento è dotato di un alimentatore – un pallone di vetro riempito d'acqua. Il calcolo viene eseguito autonomamente dal ricercatore. Una tabella fornita con il dispositivo aiuta a determinare l'umidità relativa dell'aria con l'igrometro.

Oltre agli strumenti, esistono metodi alternativi per misurare l'umidità. Maggiori dettagli – continare a leggere.

Come usare l'igrometro?

Per ogni tipo e modello di igrometro viene fornito un manuale di istruzioni. È necessario seguirlo attentamente. Da ciò dipende la precisione del risultato ottenuto.

Gli strumenti psicrometrici presentano due vantaggi: sono precisi e mostrano non solo l'umidità, ma anche il livello di temperatura nell'ambiente.

Il manuale dello strumento spiega come eseguire correttamente la misurazione del livello di umidità. Vengono fornite le norme di sicurezza e le precauzioni per l'uso del dispositivo. Vengono fornite raccomandazioni per la cura delle apparecchiature di misurazione di laboratorio.

Oggi, in ambito domestico e industriale, vengono generalmente utilizzati igrometri meccanici, elettronici, a condensazione e psicometrici.

Opzione n. 1 – strumenti elettronici

Gli igrometri elettronici sono semplici da utilizzare. Non necessitano di configurazioni e sono completamente pronti all'uso. Prima dell'utilizzo, è necessario ispezionare lo strumento per individuare eventuali difetti visibili – crepe, scheggiature.

L'algoritmo per la misurazione del livello di umidità con un igrometro elettronico è il seguente:

• accendere lo strumento premendo il pulsante di alimentazione;
• se necessario, impostare il giorno della settimana, l'orario, la sveglia e altri parametri utilizzando i tasti «UP», «MODE» e «DOWN»;
• attendere che lo strumento esegua il calcolo del livello di umidità;
• valutare il risultato sul display elettronico.

Di solito tali igrometri vengono utilizzati in ambito domestico. Alcuni li impiegano negli incubatoi.

Gli igrometri elettronici presentano un livello di errore piuttosto elevato. Pertanto non è consigliabile fidarsi completamente dei loro risultati, è meglio verificare i risultati con un dispositivo meccanico

I moderni modelli di igrometri elettronici sono dotati di varie funzioni aggiuntive: ad esempio, mostrano la temperatura dell'aria, il livello di illuminazione, il giorno della settimana, ecc.

Opzione n. 2 – igrometri meccanici

La precisione degli igrometri meccanici non è elevata. L'errore è del 5-8%. Prima di iniziare a utilizzare lo strumento, si consiglia di eseguirne la calibrazione. Per la regolazione è necessario un igrometro di riferimento che mostri valori precisi di umidità.

È necessario posizionare due dispositivi uno accanto all'altro. Se la lettura dello strumento meccanico non corrisponde a quella di riferimento, è necessario correggerla utilizzando la vite di regolazione. Questo elemento si trova sul pannello posteriore dell'apparecchiatura.

Gli igrometri meccanici possono, oltre al livello di umidità ambientale, mostrare anche il livello di temperatura. La loro precisione è superiore a quella degli igrometri elettronici

Utilizzare un igrometro meccanico è abbastanza semplice. È necessario posizionare lo strumento nel punto desiderato (appoggiarlo su un tavolo o appenderlo al muro) e valutare il risultato.

Opzione n. 3 – dispositivi a condensazione

L'igrometro a condensazione è composto da un termometro, una scatola metallica e un bulbo di gomma. Determina l'umidità assoluta dell'aria al punto di rugiada. Si distingue per l'elevata precisione. In ambito domestico, tale strumento di solito non viene utilizzato.

L'igrometro a condensazione è piuttosto preciso. Ma per determinare il livello di umidità è necessario eseguire una serie di operazioni. In termini di praticità d'uso, è inferiore ai modelli elettronici

Algoritmo per l'utilizzo di un igrometro a condensazione:

• versare l'etere (alcol) nella scatola;
• iniziare a pompare aria con il bulbo fino alla comparsa delle prime gocce di rugiada;
• annotare la lettura del termometro;
• consultare il livello di umidità nella tabella allegata allo strumento.

Come vede, non c'è nulla di complicato nel determinare l'umidità con un igrometro a condensazione. È sufficiente seguire le istruzioni sopra riportate.

Opzione n. 4 – igrometro psicrometrico

L'igrometro psicometrico è abbastanza preciso. Questa apparecchiatura viene verificata dai servizi metrologici. Ci si può fidare dei risultati di questo dispositivo.

Solitamente gli igroscopi psicometrici vengono utilizzati in ospedali, cliniche, scuole, mense pubbliche. Vengono acquistati anche per uso domestico. Gli igrometri psicometrici sono rappresentati dai modelli VIT-1 e VIT-2. È possibile vedere il loro aspetto nella figura sottostante.

Lo psicrometro VIT-1 viene utilizzato per temperature da 0 a +24 gradi. Si consiglia di utilizzare il VIT-2 in ambienti con temperatura compresa tra +16 e +40 gradi.

Prima di utilizzare direttamente lo strumento, è necessario eseguire una serie di lavori preparatori:

1. Disimballare l'igroscopio. Assicurarsi che la dotazione del dispositivo corrisponda ai dati indicati nel manuale.
2. Ispezionare gli elementi dell'apparecchiatura per verificarne l'integrità.
3. Rimuovere l'alimentatore dalla base. Immergerlo in un contenitore con acqua distillata con l'estremità sigillata rivolta verso il basso.
4. Inumidire lo stoppino immergendo il serbatoio del termometro umido in una beuta di vetro con acqua.
5. Posizionare l'alimentatore in modo che lo stoppino non tocchi le sue pareti e che la distanza dal bordo dell'estremità aperta della beuta al serbatoio del termometro sia di almeno 2 cm.
6. Posizionare l'igroscopio in verticale all'altezza degli occhi. Il dispositivo psicometrico non ha un supporto. Lo strumento può essere appeso al muro. A questo scopo, nella parte superiore del prodotto è presente un foro speciale.

Una volta completata la fase preparatoria, si può procedere alla determinazione diretta del livello di umidità con l'igrometro psicometrico.

L'alimentatore deve essere sempre riempito d'acqua. Il liquido va rabboccato in anticipo. È necessario monitorare il livello dell'acqua nella beuta. Se viene rabboccata prima della misurazione, bisogna attendere mezz'ora e poi procedere alla determinazione delle temperature sui termometri umido e secco.

Lo strumento deve essere lasciato nell'ambiente di misura per almeno 30 minuti. In caso contrario, l'accuratezza del risultato sarà dubbia.

Procedura per l'uso dell'igroscopio psicometrico:

• mettersi di fronte allo strumento a una distanza tale da vedere bene le tacche della scala. È importante non respirare sui termometri per evitare di alterare il risultato;
• annotare le indicazioni del termometro a secco. Si trova sul lato sinistro e ha la marca corrispondente. Registrare il risultato ottenuto con una precisione di 0,1 °C;
• leggere le indicazioni del termometro umido;
• apportare ai risultati ottenuti le correzioni secondo le raccomandazioni fornite nel manuale del dispositivo di misura;
• sottrarre il valore del termometro umido da quello del termometro secco;
• Determinare l'umidità relativa utilizzando la tabella situata nella parte destra dello strumento. Il valore desiderato si troverà all'intersezione tra la riga della temperatura del termometro a secco e la differenza delle letture dei due termometri.

Di seguito nell'immagine è mostrato come si determina l'umidità con l'igrometro psicometrico.

Il termometro a secco indica una temperatura di 20 °C, mentre quello umido – 19 °C. La differenza tra questi valori è 20-19=1 °C. Nella tabella, nella colonna delle letture del termometro a secco, troviamo il valore «20» e tracciamo una linea orizzontale retta. Nelle differenze di temperatura troviamo «1» e tracciamo una verticale. All'intersezione delle due linee si trova il valore dell'umidità relativa – 90%

Affinché lo psicrometro fornisca un risultato preciso, è necessario sottoporlo regolarmente a manutenzione tecnica.

L'acqua deve essere a temperatura ambiente. È consentito l'uso di acqua bollita. L'acqua deve essere precedentemente purificata utilizzando un filtro. Bisogna farla bollire per almeno 15 minuti.

Il filtro del serbatoio del termometro di tipo umido deve essere sempre morbido, pulito e umido. Periodicamente è necessario sostituire questo elemento. Se la polverosità dell'aria non supera 5 mg/m³, questa procedura va eseguita ogni due settimane.

Se il parametro considerato è superiore, è necessario sostituire lo stoppino man mano che si sporca. Prima di installare un nuovo stoppino, è necessario pulire il serbatoio del termometro con un tampone di cotone imbevuto di acqua calda.

È necessario controllare periodicamente l'igrometro. La precisione dello strumento viene valutata subito dopo l'uscita dalla produzione. Successivamente, è necessario effettuare la verifica del dispositivo 1-2 volte all'anno.

Regole per un utilizzo sicuro

Nonostante esistano diversi tipi di igroscopi, ci sono regole generali da seguire nel loro utilizzo. Qualsiasi apparecchiatura deve essere maneggiata con cura. Non si deve far cadere lo strumento.

È inoltre vietato trattare il dispositivo con sostanze chimiche aggressive: ad esempio, soluzioni contenenti alcali o acidi. Non è raccomandato surriscaldare il dispositivo. La temperatura massima consentita per l'uso dell'apparecchiatura è indicata nelle sue istruzioni di accompagnamento.

È importante scegliere correttamente la posizione per l'igrometro. Vicino all'apparecchiatura non devono esserci fonti di freddo e calore. È importante l'assenza di vibrazioni. Non si devono posizionare igroscopi in luoghi esposti direttamente ai raggi solari.

È importante ricordare le misure di sicurezza quando si utilizzano strumenti contenenti sostanze tossiche. Ad esempio, i termometri dell'apparecchio psicometrico VIT-2 sono riempiti di toluene. È un liquido tossico e infiammabile.

Pertanto è importante evitare la rottura e il surriscaldamento del dispositivo. Se si verifica una rottura del serbatoio, il toluene può essere rimosso dagli oggetti circostanti con acqua e detersivo.

Se per misurare l'umidità è necessario utilizzare acqua, si dovrebbe usare acqua distillata (anche se nelle istruzioni non è espressamente indicato). L'acqua del rubinetto non trattata contiene sali che si depositeranno sugli elementi del dispositivo, riducendone la durata e l'accuratezza dei risultati.

Quale igrometro è migliore?

Quale tipo di igrometro è meglio acquistare per controllare il livello di umidità dipende dal tipo di ambiente, dagli obiettivi e dalla regolarità delle misurazioni. Per magazzini, oficiene produttive, scuole e strutture mediche è meglio scegliere lo psicrometro. Si distingue per un alto livello di precisione e affidabilità.

Per scopi domestici è sufficiente un igrometro meccanico o elettronico – questi strumenti possono essere acquistati nel più vicino negozio di elettronica. Inoltre, la varietà di modelli aiuterà a scegliere uno strumento in armonia con lo stile dell'ambiente.

I modelli psicrometrici che contengono toluene, in casa, soprattutto se ci sono bambini e animali, non sono consigliati. La rottura accidentale del dispositivo può portare a una serie di conseguenze spiacevoli.

Per controllare il livello di umidità in casa è meglio acquistare un igrometro meccanico. Esso è più preciso di quello elettronico. Tuttavia, è privo di molte funzioni aggiuntive, a differenza di quest'ultimo tipo di apparecchiatura.

Inoltre, Lei può costruire con le Sue mani un dispoositivo per misurare l'umidità. E come fare, si può leggere in questo materiale.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video mostrato viene descritto il principio di funzionamento di un dispositivo psicrometrico e la procedura per calcolare il livello di umidità:

Sulla precisione degli igrometri psicrometrici ed elettronici si può giudicare da questo video:

I dispositivi psicrometrici più diffusi sono il VIT-1 e il VIT-2. Sono precisi e mostrano inoltre la temperatura dell'aria.

Per uso domestico si possono utilizzare dispositivi elettronici. Di solito sono multifunzionali e mostrano non solo l'umidità, ma anche la temperatura, l'illuminazione, l'ora, il giorno della settimana, ecc. La loro precisione lascia a desiderare.

Anche gli igrometri meccanici hanno un certo margine di errore, ma possono essere regolati tramite calibrazione.

E voi, utilizzate misuratori di umidità in casa? A quale strumento avete dato la preferenza e siete soddisfatti del suo funzionamento? Per favore, lasciate i vostri commenti nel blocco sotto l'articolo.